稀土熔盐电解槽的开发方向

1、稀土熔盐电解槽的开发方向在有色冶金打业金属化合物的熔盘业解法品iwiR需趣金凤的竄嚼方法+fm也如止对丁熔盐电解WI的研究以绘对电解幣内部糊珅场的研究冊人已缪册一宦的工柞.用博盘电解法生产金属主要应用于tthixtr-ir風魅有少11的譬ifi出汁金用世曲址制取-但冰品和一輒化铝埒播电解il仍是生产Hi的1:S方也*把Uk钳潯解在熔理的冰晶石中用电髀法来炼铝是1SS6年由龍国埃伶和畏国霍尔同时按出的节令搜侔-雷尔法4无厭则t的读动.金JW锁的債严方也分为计船辻尿法和电解法两刖丹丛辻胤法抱以熾烧白云右为'M料.r丄叶快作辻检初*a别和乩空|tftF班存胚亂耐得金械tx”它町分为半丘换出1

2、挡辻|血也和皮让也*战斛法也町分为辄化场体第电解和坍化物体察电解.目前+枇界锁产社电解法占甸并鹅if嵐法占40131-电解法生产itMl在Bl話I：比牧戒tr*有观代皮江法之势.in世界上星犬的魅业*呵DOW鲁肌捧战像厂以型和耳联的几竄大犁镁饮啾合倉业都采川氛化输熔盐电棘注生产僉M镁网.班亦国内的机化物电解镂巾产厂孃只有民和検广-壮们可以看到ftl多有关钳*橫电解帶见駁场的研究由®!占科住人学fi2000年幵皓对稀I;电解悄进行粉印场的硏究"林对flin3000AIQL门也松体帝电解摘班tftt理场的计样机电皿叱叫刘怖电押悄的改堆和硏览題到了龜耍作ALII1电Mtttt主要

3、超漏是博体电断产主的憔耳肅,电解權内的电SS分布攀响着W!内的湿燃分布.同时电场力也序嘖熔体的濾动，冏就甘先槪響了解电解槽中的电场仆柑.粧出、供业解f】W.臨世旷讥菜学腳叫發酶岩奉耀江'叭梅如叫曽水平叫人曽对钳、镁电解梢的电场和电流分布进行r研究.贺友多序人对3003A：插式电极的饮电*f«R进行了研究.金属的捉取以及金属与合金的粘炼过用人都与涼体的流动.尤艮是湍流流动现線第密相关.而流体的涼动乂制约看传热.传质过程.因此,研克冶金过程中的流体沆动的转点极为匝耍.L1经引九国内外学斤的髙度匝视待別是近年來.随若人型电子计件机的出現及相应计口技术的发展.使M邇的数（ft计口成为

4、可能：Mft涼体述搜.温度等技术的发展.使理论计口的结果对以通过实脸符钊的证：PIV（PartkleImageVdocimetxy）技术测定维涼场克血以從涼场测试中单点韵放的局凰性.能够进行半面二维派场的测试.足-种常有发展前策的无扰动流场测fit技术.同时.流体力宁的发般.湍流的半经歎的数学描述这一研究的深入.使我们免丁进行繁琐的纯数步推导.而找到工程上可行的模製.現在冶金中的滅体滅动的研究L1经发展戍为冶金过和动力学铀城中-个匝心丽II相"话跃的分支.冶金中的涼动多为湍流涼动为此.有的学冷提岀了套湍流棋片旷叫包括甫诺向力方用怏型、涡牯模型算.在不同的方起式中有不同的方用细.涣粘模

5、型可以分为审方丹模SL方8UK&L标准上一<灣方程模型弄建立了*学模空以&«lfi的边界条件后.下一步是如何用数值方法求解很多学者9媒一左效力于探索和研究戚住的救值计件方法.但H前为止并种方法都有局限性和不足.常用的方法有*IMft-ftEfi效淤、MAC汛、SIMPLEn法.PEOPg等这气慢空和计算方法存右丨范用和局隔性.内58古科技大学曽采用淇粘欖型甘次计算了稀土堪解WI的流场.1.24現有稀城盐体系电解悄存在的问邈人吐纵盐体系电酬衲改变nitWNiK/X化物电解制珞稀土金林的小.敗.占L的落后局面.奧高了产品质fit的均一性和穩定性.大型化发展的过程是在

6、小型电解幣的M上进行了结构的放大.但山現有大型槽在电极配览方式上仍然沿用20世纪80甲代设计的上插阴阳樓模式这种笫构在放大的同时Mitt«M*1炉口阳极仃浪和榕体行星氧化产重.造成阳极仃效利用以及榕体中修过于畑<2）熔盐挥发横失"同时阴概材料在炉口的空气氛化及瓶抉侵饭产（3）I：部敬口牧人.通过熔体电爪降较人.造成热M横夫较人就现有tfl空结构而工直按应用于电解的电能不足鞭流设备二次输出电能的40%：<4）iirr-tfi体内部熔体流动死区较犬.体系内部湿度分布不均匀.使悄底边角和換收器结删现線严:廉.直接电响衲体的存命：5）d电解过程中.阴權产生的金JB液滴波

7、入底辭購的行程较大且谀部位电解质流动较强.使稀I金属在熔盐中的洛解横夫朋加血成电解电流效半偏低.现仃人型氛盐体系稀土电解榕电派效率约80%.出电解槽同样是氛抉体系电解lhJK阴极放置在MIU且廩料渚解度较人.密度差较小.比电渝效率在92%以上,<6）tM阴.闭极结构电MM金JW落解核尖.次緘化严匝，会电响电解的匸常进行电解过用耍在适当的电涼密度下进行操作电流密度乂与电极的有效作用面积成反比上插阴.阳极结构电解梢阳极有效作用面积大干阴极有效作用面枳.则阴极电流密度大于阳极电涼密度.阴极电流密度人.会増加金JH的溶解描失和:次氧化但是.电渝密度丈低.反綜过程中热8H；足会导致电梆过程不能正常

8、进ns<7）电解过程主要发生在阴阳极正对面区域间.对于上插阴、阳极结构电解槽来说.阳极产生的气体在上溢过程中.适成了电极间电弊质的扰动.形响了电解的稳定进用（8）传貌结构电解槽中阳做I成的一次气体.通过熔越电解质从界面港出熔体上部灼热的气体与石星阳极反应,发生二次化学反应.适成阳機石星的氧化同时曲于阴阳极之间存在温左.在诅差的驱动下电解质发生扰动.对阳极石星产生冲刪.造成阳极石膜材料的描处影状的改变.效使电解擀使用寿命知.对电解不利：（9）电解榕I:部空间犠张.操作廉度和强度牧人兀扳因是I:插叭阳极结构电解W.所有电极均在电解wii：部.上部空间娥张.加nwe.出金jw时需耍提越所有阴极

9、和阳极.加大n：人的劳动强度.123电解榊的研究开发方向山于稀土元累在物科和化学性质方面的独特性.於I:金属已绘成为半代friB.生物工程和新H料科学的&耍支柱材H随着址年一些新型功能材W的研M和应用.怡上金属及艮合金的石求fit91"!增.同时对稀I:金属的JJht耍求也越來越A.用于飄化物熔盐电鴨的向瓷空电解幣将向人吐.密闭、H动加料.虹吸出金W（和合金）卜1收利用敏气（握髙用气中敏的沐友.川以制爺无水XftWE）等方向发展.S00A仃星M!要严格技降低熔盐挥发和热損屮提高稀上按收率和动生产率.氛化物电解体系在某些应用倾城已经无法满足用户对稀I:金赋的质fit要求同时它在

10、生产过程中存在严重的耳境污染树题.目前多数生产厂家正逐步以瓠化物体系代悴纸化物电解体系工产务类轻稀I.金属及K合金.紋盐体系电解丫产舔I金属匸艺虽然雄步较晚.但发展比较快.待別堆随首饮铁硼水廳材斡性能的炎高.对作为饮铁硼永磁材料Ki料的金JW板产品威8L稳定竹和均一性捉:史岛的耍求.同时.饮佚硼水磁体向用緘域的扩人.也要求提供人就质优价廉的金屈饮.从发展七势1:看WIX化物一瓠化物体系电解匸艺正逐步向H动化、人期化发粧.康拟出电解W1内唯熔盐结壳.金属产品汇集其上.腿免采用C怕尊贵匝金属材料作导体或接收器.延长电解幣存命.使稀土金属和合金的生产成本与贺化物电解制当.人们不断从调整电解质体系.优

11、化馆型箱构ft!置等方面入乎.降低幣电丿降低电解能耗.捉高电流效半、ii长Ifl体好命.便稀匕金属的电解生产成本降低从而推动稀土金JH应用iIj场的不斷扩大并个W»6：优化Llfj结构电卅衲的同时.也在55力探當底部阴极給构的槽側某那国栄対底部阴极结构的电酬衲巒醴的幼究L1经取符了进展.但大多处J保密状态OLC报道的底部阴极结构的电解ffifflVfj：Tieiaclier化71丨旳氓解ffl和Romothus电解榕独联体的哈萨克斯列卜书采用尺寸为：5x3.Sx4.Xm)阴极巾下沛的电解悄山产混介稀I：金M绚.谀电解槽的寿命长.成本低作业可靠穩定.劳动条件好.联M国惭持(Goldsc

12、hmidtA£)公同电解制取混合稀I:金属采用5000QA丿、皑电解tfL4M尺也3x2x0.6(m)电解榕底部为阴极1：部忿挂数根圆形石場阳极电解樹到的金属聚臬在椅底.可周期性堆梅金属从馆底放出电解过程中电解馆用上孟孟严.软气通过管道排出.该电解權的电渝效半可达70%采用人规枝稀I:熔盐电解馆生产稀I：金属.实现史人规恨匸业化生产.对进步降低烁合消耗提高产品质笊的均一性和锂定性足卜分冇效的卩叫列时也右利于统-采取环保掐施实現电解过程三废达标排放因此.发展大塁熔盐电解馆生产稀土金属不仪足舔土熔盐电解生产稀土金属匸艺技术的发整方向.同时也見我国稀土熔盐电解生产稀七金属实现町持续发展的战略輕求现阶段稀土电解工艺解决r电解工艺參数不稳定.产品批小.产品稳定性差雪同题.但足电帕椚结构都足沿用传统的上冊阴.阳极结构.这样的巒